2020新教材高中化学 第二章 第三节 第三课时 物质的量浓度课件 新人教版必修第一册

[明确学习目标]1.能够根据物质的量浓度的概念表达式进行简单的计算。2.学会容量瓶的使用方法、一定物质的量浓度溶液配制的实验操作和误差分析。23学生自主学习物质的量浓度在公式cB＝nBV中V指________的体积而非溶剂的体积。□05溶液一定物质的量浓度溶液的配制以配制100mL1.0mol·L－1的NaCl溶液为例。1．主要仪器(1)托盘天平、药匙、烧杯、量筒、____________________________________________________________。□01玻璃棒、□02胶头滴管、□03100mL容量瓶(2)容量瓶的构造及使用2．配制步骤1．98gH2SO4溶于1L水中配成的溶液即是1mol/L的H2SO4溶液，这句话正确吗？为什么？提示：不正确，将98gH2SO4(即1mol)溶于1L水后所得溶液体积不是1L，故H2SO4的物质的量浓度不是1mol/L。提示2．实验室需要450mL0.1mol/L的NaOH溶液，要配制该溶液是否选择200mL和250mL的容量瓶？提示：否，当所配溶液体积没有对应容积的容量瓶(常用的容量瓶容积有100mL、250mL、500mL和1000mL)时，应选择比所配制溶液体积大且最接近的容量瓶，故配制450mL溶液应选择500mL容量瓶。提示23课堂互动探究知识点一物质的量浓度一、运用cB的注意事项1．物质的量浓度的概念中的“单位体积”指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积。2．溶质B表示任意的溶质，B的组成可以是分子、离子等，也可以是由阴、阳离子构成的结构单元。3．对于一定物质的量浓度的溶液，不论取用多少体积，各份溶液中溶质的物质的量浓度始终不变，只是在不同体积的溶液中，溶质的物质的量不同。例如，1L1mol·L－1的NaCl溶液中，Cl－的物质的量浓度为1mol·L－1，Cl－的物质的量为1mol；从中取出0.5L，该份溶液中Cl－的物质的量浓度仍为1mol·L－1，而Cl－的物质的量变为0.5mol。4．用带有结晶水的物质配制溶液时，在确定溶质的物质的量时，用结晶水合物的质量除以结晶水合物的相对分子质量即可，但溶液中的溶质仍为不带结晶水的物质。二、物质的量浓度的相关计算1．溶液的稀释与混合(1)稀释溶质质量不变：m1w1＝m2w2；溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)。(2)混合c(混)·V(混)＝c1V1＋c2V2。2．物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算cB＝nV＝m溶质/MV＝m溶液·wM·V＝1000ρwM；w＝cBM1000ρ。特别注意ρ的单位是g/mL，c的单位为mol/L。3．一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法(1)若已知溶液的体积(2)若已知溶液的密度[假定气体的摩尔质量为Mg/mol，VL(标准状况)该气体溶于1L水中所得溶液的密度为ρg/cm3]计算过程：①先计算溶质的物质的量：n＝V气体22.4mol；②再计算溶液的体积：V(溶液)＝m溶液ρ溶液＝V气体22.4mol×Mg/mol＋1000gρg/cm3×1×10－3L/cm3＝MV气体[phone]ρL；③最后计算溶质的物质的量浓度：c＝nV溶液＝V气体22.4molMV气体[phone]ρL＝1000ρV气体22400＋MV气体mol/L。1下列说法中正确的是()A．将40gNaOH溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L－1B．从1L1mol·L－1的碳酸钠溶液中取出500mL后，剩余溶液的物质的量浓度为0.5mol·L－1C．将22.4LHCl气体溶于水后配成1L溶液，所得盐酸的浓度为1mol·L－1D．100mL溶液中含有28.4gNa2SO4，则c(Na2SO4)为2.0mol·L－1[批注点拨][解析]A项中NaOH的物质的量为1mol，溶于1L水后所得溶液的体积不等于1L，故所得溶液的物质的量浓度不是1mol·L－1(小于1mol·L－1)；B项中溶液的物质的量浓度与溶液的取用量无关，剩余溶液的物质的量浓度仍为1mol·L－1；C项中未指明气体所处的温度和压强，因而22.4LHCl气体的物质的量不一定是1mol；D项，cB＝nBV＝28.4g142g·mol－1×0.1L＝2.0mol·L－1。解析[答案]D答案[练1]用40gNaOH固体配成2L溶液，其物质的量浓度为()A．0.5mol·L－1B．5mol·L－1C．10mol·L－1D．20mol·L－1解析NaOH的物质的量为1mol，c(NaOH)＝1mol2L＝0.5mol·L－1解析答案A答案[练2](1)物质的量浓度为2mol·L－1的H2SO4溶液250mL，含H2SO4的物质的量为________。(2)已知75mL2mol·L－1的NaOH溶液的质量为80g，则该溶液中溶质的质量分数为________。答案(1)0.5mol(2)7.5%答案解析(1)n(H2SO4)＝c(H2SO4)·V(H2SO4)＝2mol·L－1×250×10－3L＝0.5mol。(2)n(NaOH)＝2mol·L－1×75×10－3L＝0.15mol，m(NaOH)＝0.15mol×40g·mol－1＝6.0g，w(NaOH)＝6g80g×100%＝7.5%。解析方法规律(1)进行物质的量浓度的有关计算时，各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c＝nV，要充分利用有关物质的量的各种计算公式，发挥物质的量的桥梁作用。(2)计算物质的量浓度时，若已知溶液的密度，根据V＝mρ，求出V，然后根据cB＝nBV求出cB。(3)用公式c＝1000ρwM进行换算时，要注意ρ的单位为g/mL，c的单位为mol/L。2标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g·mL－1)，所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，则下列关系中不正确的是()A．ρ＝17V＋2240022.4＋22.4VB．w＝17c1000ρC．w＝17V17V＋22400D．c＝1000Vρ17V＋22400[批注点拨][解析]A选项的错误在于它将溶液的体积误作水的体积加气体的体积；B选项，取1L溶液计算，1L溶液中NH3的物质的量等于cmol·L－1×1L＝cmol，故NH3的质量等于17cg，溶液的质量等于1000mL×ρg·mL－1，所以w＝17c1000ρ；C选项，NH3的质量等于VL×17g·mol－122.4L·mol－1＝17V22.4g，故w＝17V22.417V22.4＋1000＝17V17V＋22400；D选项，c＝1000ρwM，将C项中的w代入，M＝17代入即可。解析[答案]A答案[练3]标准状况下的aL氯化氢气体溶于1000g水中，得到的盐酸的密度为bg/mL，则该盐酸的物质的量的浓度是()A.a22.4mol/LB.ab22400mol/LC.ab22400＋36.5amol/LD.1000ab22400＋36.5amol/L答案D答案解析n(HCl)＝aL22.4L/mol＝a22.4mol，V溶液＝m溶液ρ溶液＝a22.4mol×36.5g/mol＋1000gbg/mL＝36.5a22.4＋1000bmL＝36.5a22.4＋10001000bL，c(HCl)＝nV＝1000ab22400＋36.5amol/L，选D项。解析[练4]标准状况下，将350体积HCl气体溶于1体积水中，所得溶液的密度为1.18g/mol。求此HCl溶液的质量分数和物质的量浓度。答案设HCl的体积为350L，水的体积为1L，n(HCl)＝350L22.4L/mol＝15.625mol，m(HCl)＝15.625mol×36.5g/mol≈570.3g。m(溶液)＝m(H2O)＋m(HCl)＝1000g＋570.3g＝1570.3g。答案HCl的质量分数为：w(HCl)＝mHClm溶液×100%＝570.3g1570.3g×100%≈36.3%。V(溶液)＝mρ＝1570.3g1.18g/mL≈1331mL＝1.331Lc(HCl)＝nV＝15.625mol1.331L≈11.7mol/L。答案知识点二一定物质的量浓度溶液的配制1．容量瓶的使用——“一查五忌一原则”(1)第一步操作——查漏①关键词：注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。②语言描述：向容量瓶注入一定量水，盖好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶倒立，观察瓶塞周围是否漏水。如不漏，将容量瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，再检查是否漏水。如不漏水，该容量瓶才能使用。(2)容量瓶的使用“五忌”一忌用容量瓶溶解固体；二忌用容量瓶稀释浓溶液；三忌把容量瓶加热；四忌把容量瓶当作反应容器；五忌用容量瓶长期存放溶液。(3)选择容量瓶的原则选择容量瓶遵循“大而近”原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。因为容量瓶的规格是固定的，配制溶液时要根据溶液的体积选择匹配的容量瓶。2．配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(1)原理依据：根据cB＝nBV＝mM·V判断。其他不变时：①凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。②凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。③凡是使V增大的因素，使cB偏小。④凡是使V减小的因素，使cB偏大。(2)误差分析(3)定容时仰视或俯视刻度线图解①仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于凹液面的实际读数，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。②俯视刻度线(图2)。与①恰好相反，刻度线高于凹液面的实际读数，使得加水量偏小，结果偏高。3今欲用NaHCO3固体配制480mL0.2mol·L－1的NaHCO3溶液。根据题意填空：(1)有以下仪器：①烧杯、②量筒、③1000mL容量瓶、④500mL容量瓶、⑤玻璃棒、⑥托盘天平(带砝码)。配制时，必须使用的仪器有________(填代号)，还缺少的仪器是________、________。(2)用托盘天平称取________g固体NaHCO3。(3)将称好的NaHCO3固体放至500mL的大烧杯中，倒入约250mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌至完全溶解。待冷却至室温后，将烧杯中的溶液用玻璃棒引流转移至容量瓶。(4)用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将每次洗涤的溶液都注入容量瓶，轻轻晃动容量瓶，使溶液混合均匀。(5)向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面离刻度线约1～2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水至液面与________，盖好瓶塞，摇匀。(6)配制好的溶液________(填“能”或“不能”)长期存放在容量瓶中。(7)以下因素会造成实验结果偏低的是________。A．定容时观察液面仰视B．定容后发现液面低于刻度线补加蒸馏水C．有少量NaHCO3溶液残留在烧杯中D．容量瓶中原来有少量蒸馏水[批注点拨][解析]解答(1)、(2)小题时要注意：题中明确要求配制480mL溶液，由于没有480mL的容量瓶，题中提供的仪器中有500mL的容量瓶，故需配制500mL溶液，要计算、称量500mL溶液里NaHCO3的质量。定容时观察液面仰视，使溶液体积偏大。解析[答案](1)①②④⑤⑥药匙胶头滴管(2)8.4(5)刻度线相切(6)不能(7)ABC答案[练5]在容量瓶的使用方法中，下列操作中正确的是()A．使用容量瓶前检查它是否漏水B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配液润洗C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近刻度线1～2cm处，再用胶头滴管滴加蒸馏水到刻度线D．浓硫酸稀释后，应马上转移到容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近刻度线1～2cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水到刻度线答案A答案解析容量瓶使用前一定要检查是否漏水，但不能润洗。配制溶液时，无论试样是固体还是液体，都不能直接倒入容量瓶中，要经过在烧杯中溶解或稀释后方可转移到容量瓶中。容量瓶上的刻度是在标定温度下的容积，